JP2962734B2 - 大腿用インサートとその使用方法 - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の分野 この発明は股関節部義関節の中で使われるタイプのイ
ンサートに関する。特に本発明は損傷した大腿頭部のか
わりに大腿骨上端に挿入されるタイプのインサートに関
する。
ンサートに関する。特に本発明は損傷した大腿頭部のか
わりに大腿骨上端に挿入されるタイプのインサートに関
する。
発明の背景 義股関節を用い股関節全体を取り替えることは、最近
の最も成功した医学的進歩の１つである。しかし、長い
目で見ると移植した義股関節には通常、不都合が生じる
ことが明らかになっている。最も一般的な移植による障
害を次に示す。移植による挿入手術がうまく完了して
も、大腿内で移植具がゆるむ可能性がある。修正手術は
可能であるが、成功率は始めのケースより大幅に低く、
新たな外科手術により合併症（感染、位置ずれ、ゆるみ
など）が引き起される確率が高い。障害は新たな手術後
の早い時期を起ることが多い。
の最も成功した医学的進歩の１つである。しかし、長い
目で見ると移植した義股関節には通常、不都合が生じる
ことが明らかになっている。最も一般的な移植による障
害を次に示す。移植による挿入手術がうまく完了して
も、大腿内で移植具がゆるむ可能性がある。修正手術は
可能であるが、成功率は始めのケースより大幅に低く、
新たな外科手術により合併症（感染、位置ずれ、ゆるみ
など）が引き起される確率が高い。障害は新たな手術後
の早い時期を起ることが多い。
義股関節のゆるみは様々な要因による。大腿骨自体の
圧力分布に関する技術的要因や、大腿の骨の吸収に関す
る生態学的要因があり、両者とも無視できない。典型的
には、義大腿を移植する前に、大腿首部が切断された大
腿頭部が取り除かれる。そして義大腿が大腿に挿入され
る。これが大腿骨近位部における圧力分布に大きな影響
を与える。通常の大腿骨近位部において荷重は内側の大
腿首部の厚い皮質又は大腿距に直接伝達される。これに
対し、従来の義股関節を移植した場合には、荷重の大部
分は大腿骨首部のこの部分を迂回して、移植ステムの先
端に直接伝達される。
圧力分布に関する技術的要因や、大腿の骨の吸収に関す
る生態学的要因があり、両者とも無視できない。典型的
には、義大腿を移植する前に、大腿首部が切断された大
腿頭部が取り除かれる。そして義大腿が大腿に挿入され
る。これが大腿骨近位部における圧力分布に大きな影響
を与える。通常の大腿骨近位部において荷重は内側の大
腿首部の厚い皮質又は大腿距に直接伝達される。これに
対し、従来の義股関節を移植した場合には、荷重の大部
分は大腿骨首部のこの部分を迂回して、移植ステムの先
端に直接伝達される。
従来の股関節インサートに関する実験的研究で、次の
ことがわかった。それは、内側大腿首部の厚い皮質の領
域における加圧下の筋肉に収縮が、移植後に起るという
ことである（オー・アンド・ハリス・ジャーナル・オブ
・ボーン・アンド・ジョイント・サージェリー.60A−:7
5,1月,1987）。この研究は次のように結論づけている。
ストレインシールディング（圧力しゃへい）と呼ばれる
この現象は、内側大腿首部の厚い皮質の吸収によるもの
らしいこと。そしてこの現象は股関節移植をした場合の
70％近くに見られる。
ことがわかった。それは、内側大腿首部の厚い皮質の領
域における加圧下の筋肉に収縮が、移植後に起るという
ことである（オー・アンド・ハリス・ジャーナル・オブ
・ボーン・アンド・ジョイント・サージェリー.60A−:7
5,1月,1987）。この研究は次のように結論づけている。
ストレインシールディング（圧力しゃへい）と呼ばれる
この現象は、内側大腿首部の厚い皮質の吸収によるもの
らしいこと。そしてこの現象は股関節移植をした場合の
70％近くに見られる。
義大腿にカラーを付加することにより、内側大腿の皮
質に荷重を戻す試みが行われている。しかし従来の器具
においては、大腿用インサートと大腿骨内側表面の間に
設けるある種のアタッチメントにたよっていた。それは
例えば、くさび型のステムを用いたり、大腿用インサー
トのステムを大腿骨自体に固定又は接着することによっ
てである。この方法によっても、全く不可能ではない
が、カラーと内側大腿首部の厚い皮質の間との良好なコ
ンタクトを保障することはむずかしい。加えて、大腿距
に適切に力を伝達できない。さらに、例えばわずかな量
の吸収がおきた場合に、外科的損傷、圧力しゃへい、血
管の障害がカラーの着座不良をおこし、カラーを無用の
ものにしてしまう。
質に荷重を戻す試みが行われている。しかし従来の器具
においては、大腿用インサートと大腿骨内側表面の間に
設けるある種のアタッチメントにたよっていた。それは
例えば、くさび型のステムを用いたり、大腿用インサー
トのステムを大腿骨自体に固定又は接着することによっ
てである。この方法によっても、全く不可能ではない
が、カラーと内側大腿首部の厚い皮質の間との良好なコ
ンタクトを保障することはむずかしい。加えて、大腿距
に適切に力を伝達できない。さらに、例えばわずかな量
の吸収がおきた場合に、外科的損傷、圧力しゃへい、血
管の障害がカラーの着座不良をおこし、カラーを無用の
ものにしてしまう。
従って、内側大腿首部の厚い皮質に直接、しかも確実
に荷重を伝達する義大腿を提供することが望まれてい
る。
に荷重を伝達する義大腿を提供することが望まれてい
る。
発明の要点の簡単な説明 従って、インサートから大腿骨に荷重を伝達するため
の改良手段を備えたインサートを提供することが本発明
の目的である。このように本発明の１つの見地から、本
発明は次のような大腿用インサートを提供する。大腿首
部が切断され切断面を形成してある大腿骨に用いる股関
節部義関節（ヒップ・ジョイント・プロセシス）のため
の大腿用インサートにおいて、 全体的に球形のヘット部材に取り付け可能な近位端部
と、遠位端部と、両端部の間に位置する屈曲部とをも
ち、屈曲部の下方に長手方向の軸をもつステムと、軸方
向荷重を前記ステムから前記大腿骨の前記切断面に伝達
するための荷重伝達手段と、前記ステムを前記大腿骨の
中に配置するためのガイド手段とを有し、前記ガイド手
段と前記ステムが協働することにより前記ガイド手段の
中で前記ステムが前記長手方向軸にそって行う軸方向運
動が可能であり、さらに他の運動は制限されていて、前
記ガイド手段が前記切断面の下方で前記大腿骨に設け得
るインサート。
の改良手段を備えたインサートを提供することが本発明
の目的である。このように本発明の１つの見地から、本
発明は次のような大腿用インサートを提供する。大腿首
部が切断され切断面を形成してある大腿骨に用いる股関
節部義関節（ヒップ・ジョイント・プロセシス）のため
の大腿用インサートにおいて、 全体的に球形のヘット部材に取り付け可能な近位端部
と、遠位端部と、両端部の間に位置する屈曲部とをも
ち、屈曲部の下方に長手方向の軸をもつステムと、軸方
向荷重を前記ステムから前記大腿骨の前記切断面に伝達
するための荷重伝達手段と、前記ステムを前記大腿骨の
中に配置するためのガイド手段とを有し、前記ガイド手
段と前記ステムが協働することにより前記ガイド手段の
中で前記ステムが前記長手方向軸にそって行う軸方向運
動が可能であり、さらに他の運動は制限されていて、前
記ガイド手段が前記切断面の下方で前記大腿骨に設け得
るインサート。
実 施 例 第１図は本発明によるインサートを示しており、全体
を符号10で示してある。インサートは近位端部14、遠位
端部16、両者の間の屈曲部18を有するステム（軸状部）
12で形成される。ステム12は屈曲部の下方では、全体的
に均一な断面をしておりかつ長手方向の軸を有する。軸
は符号20で示してある。
を符号10で示してある。インサートは近位端部14、遠位
端部16、両者の間の屈曲部18を有するステム（軸状部）
12で形成される。ステム12は屈曲部の下方では、全体的
に均一な断面をしておりかつ長手方向の軸を有する。軸
は符号20で示してある。
屈曲部18と近位端部14と間にはカラー22を設けてい
る。カラー22はステム12に固定可能であり、ステム12と
一体的に形成することが望ましいケースもある。要する
に、カラー22は軸方向荷重をステムから大腿骨に伝える
手段である。この点は後述する。
る。カラー22はステム12に固定可能であり、ステム12と
一体的に形成することが望ましいケースもある。要する
に、カラー22は軸方向荷重をステムから大腿骨に伝える
手段である。この点は後述する。
第１図にはスリーブ24も示してある。スリーブ24は中
央部に穴26を有し、この穴26の径は、屈曲部18より下方
のステム12の径よりもわずかに大きい。屈曲部より下方
のステム12はスリーブ24と協働し、ステム12の軸方向移
動を可能にする。しかし、中央部の穴26とその穴26内に
フィットしているステム12の概当部のクリアランスは十
分に小さく、スリーブ内での軸の横（側）方向への望ま
しくない動き（「トグリング」と呼ぶこともある）は防
止される。一方、軸方向のスライド移動は可能である。
要するにスリーブ24は、インサートが所定位置に設置さ
れた時に、ステム12を大腿骨内に位置させるためのガイ
ド手段である。
央部に穴26を有し、この穴26の径は、屈曲部18より下方
のステム12の径よりもわずかに大きい。屈曲部より下方
のステム12はスリーブ24と協働し、ステム12の軸方向移
動を可能にする。しかし、中央部の穴26とその穴26内に
フィットしているステム12の概当部のクリアランスは十
分に小さく、スリーブ内での軸の横（側）方向への望ま
しくない動き（「トグリング」と呼ぶこともある）は防
止される。一方、軸方向のスライド移動は可能である。
要するにスリーブ24は、インサートが所定位置に設置さ
れた時に、ステム12を大腿骨内に位置させるためのガイ
ド手段である。
第３図に明示してあるように、ステム12の屈曲部18下
方には一組の対置された溝30が設けてある。スリーブ24
には、対置された溝30にかみ合う一組のリッジ32が設け
てある。このようにスリーブ24内においてステム12は、
長手方向軸20にそった軸方向への動きは可能であるが、
軸20の回りの回転運動すなわちトグリングは制限されて
いる。要するにスリーブ24はステム12のガイド及び位置
決め手段であり、ステム12の長手軸20方向への移動を可
能にし、長手軸20回りの回転移動を制限する。スリーブ
24は後述する方法で大腿骨に設けられる。当業者にとっ
ては、溝30とリッジ32のかみ合せを採用したことは望ま
しい結果を達成するための一方法であることが明らかで
ある。回転運動つまりトグリングを制限し、軸方向運動
を可能にするという条件で、中央部の穴とステムの断面
は様々な形状にすることができる。要するに、非円形の
かみ合うことのできる断面形状であれば、同じ機能を実
現できる。
方には一組の対置された溝30が設けてある。スリーブ24
には、対置された溝30にかみ合う一組のリッジ32が設け
てある。このようにスリーブ24内においてステム12は、
長手方向軸20にそった軸方向への動きは可能であるが、
軸20の回りの回転運動すなわちトグリングは制限されて
いる。要するにスリーブ24はステム12のガイド及び位置
決め手段であり、ステム12の長手軸20方向への移動を可
能にし、長手軸20回りの回転移動を制限する。スリーブ
24は後述する方法で大腿骨に設けられる。当業者にとっ
ては、溝30とリッジ32のかみ合せを採用したことは望ま
しい結果を達成するための一方法であることが明らかで
ある。回転運動つまりトグリングを制限し、軸方向運動
を可能にするという条件で、中央部の穴とステムの断面
は様々な形状にすることができる。要するに、非円形の
かみ合うことのできる断面形状であれば、同じ機能を実
現できる。
スリーブ内面は超高分子重量ポリエチレン（ウルトラ
ハイ・モレキュラー・ウェイト・ポリエチレン）の層を
ライニングしてもよく、ステムとスリーブの接合面の摩
擦と摩耗を小さくできる。
ハイ・モレキュラー・ウェイト・ポリエチレン）の層を
ライニングしてもよく、ステムとスリーブの接合面の摩
擦と摩耗を小さくできる。
第1,3図に示してあるように、穴26上面の一方の側部
には傾斜肩部34がある。第１図から以下のことがわか
る。つまり、傾斜肩部34があり、そこに屈曲部18を収容
できるので、ステム12は傾斜肩部がない場合よりも幾分
大きな軸方向移動をすることができる。
には傾斜肩部34がある。第１図から以下のことがわか
る。つまり、傾斜肩部34があり、そこに屈曲部18を収容
できるので、ステム12は傾斜肩部がない場合よりも幾分
大きな軸方向移動をすることができる。
第1,2図に示してあるように、ステム12の近位端部14
は先細円すい部36を含む。第１図には全体的に球状のヘ
ッド部材38が示してあり、これは透視線で示したテーパ
付オリフィスを持っている。近位端部14の先略部36をテ
ーパ付オリフィス40に挿入することにより、球状のヘッ
ド部材38をステム12の近位端部14にしっかりと固定す
る。オリフィス40のテーパに対応した先細部36のテーパ
により、固定取付けが達成され、両部材は摩擦結合され
る。これは一般にモールス・テーパとして知られてい
る。溶接その他の方法によってヘッド38をステム12に取
り付けることも可能である。また、全体的に球状のヘッ
ド部38をステム12に一体的に形成することも可能であ
る。
は先細円すい部36を含む。第１図には全体的に球状のヘ
ッド部材38が示してあり、これは透視線で示したテーパ
付オリフィスを持っている。近位端部14の先略部36をテ
ーパ付オリフィス40に挿入することにより、球状のヘッ
ド部材38をステム12の近位端部14にしっかりと固定す
る。オリフィス40のテーパに対応した先細部36のテーパ
により、固定取付けが達成され、両部材は摩擦結合され
る。これは一般にモールス・テーパとして知られてい
る。溶接その他の方法によってヘッド38をステム12に取
り付けることも可能である。また、全体的に球状のヘッ
ド部38をステム12に一体的に形成することも可能であ
る。
第２図を参照すると、カラー22は上方から見ると全体
的に円形状の長だ円形を呈することがわかる。カラー22
は、後述するように大腿首部内側の厚い皮質（皮層）に
対して着座できる程度に十分に広く伸びていれば、幾何
なる形状であってもよい。第４図を参照すると、本発明
の大腿用インサートがいかに実効されるかがわかる。第
４図には大腿骨が断面で描いてあり、全体的に符号42で
示してある。小転子が符号44、大転子が符号46で示して
ある。大腿骨頭部は切断してあり、切断面は線48にそっ
て形成してある。第４図に示してあるように、大腿骨は
２つの異なるタイプの骨からなる。第１のタイプは符号
50で示してあり、小柱骨として知られている。第２のタ
イプは符号52で示してあり皮質骨として知られている。
通常、皮質骨52は小柱骨50より堅くて強い。皮質骨52は
小柱骨50をおおって頑強な外皮又は殻を形成しており、
この両者が大腿骨を形成している。
的に円形状の長だ円形を呈することがわかる。カラー22
は、後述するように大腿首部内側の厚い皮質（皮層）に
対して着座できる程度に十分に広く伸びていれば、幾何
なる形状であってもよい。第４図を参照すると、本発明
の大腿用インサートがいかに実効されるかがわかる。第
４図には大腿骨が断面で描いてあり、全体的に符号42で
示してある。小転子が符号44、大転子が符号46で示して
ある。大腿骨頭部は切断してあり、切断面は線48にそっ
て形成してある。第４図に示してあるように、大腿骨は
２つの異なるタイプの骨からなる。第１のタイプは符号
50で示してあり、小柱骨として知られている。第２のタ
イプは符号52で示してあり皮質骨として知られている。
通常、皮質骨52は小柱骨50より堅くて強い。皮質骨52は
小柱骨50をおおって頑強な外皮又は殻を形成しており、
この両者が大腿骨を形成している。
第４図を参照すると、符号24′で示したスリーブの第
２実施例が大腿骨近位部の転子間の領域に挿入されてい
る。スリーブ24′は機能的には第１、３図に示したスリ
ーブ24と同一である。カラー22が大腿骨首部の切断面48
に対して設置してある。大腿骨42に対してしっかりと据
えられるようにカラー22は内側にかなり十分に広がって
いて、特に、大腿骨42の切断面48の周囲にある皮質骨の
外側のへりに対してしっかりと据えられる形状になって
いる。
２実施例が大腿骨近位部の転子間の領域に挿入されてい
る。スリーブ24′は機能的には第１、３図に示したスリ
ーブ24と同一である。カラー22が大腿骨首部の切断面48
に対して設置してある。大腿骨42に対してしっかりと据
えられるようにカラー22は内側にかなり十分に広がって
いて、特に、大腿骨42の切断面48の周囲にある皮質骨の
外側のへりに対してしっかりと据えられる形状になって
いる。
スリーブ24′は様々な方法によって大腿骨内に固定す
ることができる。一方法によれば、スリーブは所定位置
に骨用セメントを用いて固定される。また、スリーブは
じゅず状のあるいは点彩（刻）状の外表面を備え、骨の
内部成長に従う構成になっている。さらに、スリーブを
全体的に先細断面となるように形成し、大腿骨近位部に
圧力ばめしてもよい。当業者にとっては、これらの代替
方法の１つ又はその組合せによっても十分な効果が得ら
れることが理解できる。
ることができる。一方法によれば、スリーブは所定位置
に骨用セメントを用いて固定される。また、スリーブは
じゅず状のあるいは点彩（刻）状の外表面を備え、骨の
内部成長に従う構成になっている。さらに、スリーブを
全体的に先細断面となるように形成し、大腿骨近位部に
圧力ばめしてもよい。当業者にとっては、これらの代替
方法の１つ又はその組合せによっても十分な効果が得ら
れることが理解できる。
大腿用インサート10を大腿骨に挿入する前に大腿骨に
準備作業をする必要がある。切断面48の形成に加え、大
腿骨の中央部に穴を設け、チャンネル（溝）を形成す
る。そこにステム12の遠位端部16を挿入できる。典型例
として、溝49の径をステム12の遠位端部16付近の径より
も約0.5mm程度大きくする。同じく、ステム12の遠位端
部16の底と穴54の外の間には小さなすきまがある。この
穴54はステムを収容するために大腿骨に形成したもので
ある。このすきまは第４図ではわずかに強調されてい
て、符号56で表わしてある。すきま56はステム12が穴54
の底に着座して穴54の底に大きな力が伝わらないように
する。その場合には、カラー22を介し荷重を切断面48に
伝える目的が達成できない。当業者はすきま56は望まし
いものであるが、小柱骨に降伏特性があるので必須のも
のではないことがわかる。第4a図に示したように、圧縮
性の非金属の先端部材57をステム12の端部に固定しても
よい。これによって、装着後にすきま56内で骨が内部成
長しても、ステム12の軸方向へのサポートを最小限にお
さえる。先端部材57は例えば、超高分子重量ポリエチレ
ンの格子（ラティス）で構成される。そして例えば、ス
テム12の遠位端部のネジ付き開口58にネジ込んで固定す
る。
準備作業をする必要がある。切断面48の形成に加え、大
腿骨の中央部に穴を設け、チャンネル（溝）を形成す
る。そこにステム12の遠位端部16を挿入できる。典型例
として、溝49の径をステム12の遠位端部16付近の径より
も約0.5mm程度大きくする。同じく、ステム12の遠位端
部16の底と穴54の外の間には小さなすきまがある。この
穴54はステムを収容するために大腿骨に形成したもので
ある。このすきまは第４図ではわずかに強調されてい
て、符号56で表わしてある。すきま56はステム12が穴54
の底に着座して穴54の底に大きな力が伝わらないように
する。その場合には、カラー22を介し荷重を切断面48に
伝える目的が達成できない。当業者はすきま56は望まし
いものであるが、小柱骨に降伏特性があるので必須のも
のではないことがわかる。第4a図に示したように、圧縮
性の非金属の先端部材57をステム12の端部に固定しても
よい。これによって、装着後にすきま56内で骨が内部成
長しても、ステム12の軸方向へのサポートを最小限にお
さえる。先端部材57は例えば、超高分子重量ポリエチレ
ンの格子（ラティス）で構成される。そして例えば、ス
テム12の遠位端部のネジ付き開口58にネジ込んで固定す
る。
スリーブ24,24′とステム10は金属材料で構成するの
が望ましい。特に、堅いコバルトクロム合金が望まし
い。例えばコバルトクロム合金の全体的な構成はコバル
ト60〜65％、クロム30％、モリブデン６％、ニッケル１
％、カーボン約0.35％（ASTM Ｆ−75−82;F−799−8
2）である。これは移植股関節部としての将来の使用の
ために適する材料であるが、当業者にとっては他の適切
な合金を用いることも可能である。
が望ましい。特に、堅いコバルトクロム合金が望まし
い。例えばコバルトクロム合金の全体的な構成はコバル
ト60〜65％、クロム30％、モリブデン６％、ニッケル１
％、カーボン約0.35％（ASTM Ｆ−75−82;F−799−8
2）である。これは移植股関節部としての将来の使用の
ために適する材料であるが、当業者にとっては他の適切
な合金を用いることも可能である。
以上の説明で明らかなように、本発明による大腿用イ
ンサートは自然の大腿骨の生理的ローディングに匹敵す
るローディングを大腿骨42に提供する。ステム12は長手
方向軸20にそって、スリーブ24,24′内で軸方向を自由
に移動する。こうして球状のヘッド部材38の負荷のもと
では、ステム12の近位端部14そしてカラー22へと重さが
伝えられる。重量はカラー22から大腿首部と切断面48に
伝達され、そして特に大腿首部内側の厚い皮質へと伝え
られる。本発明によれば切断面下の骨の吸収は、ステム
12がスリーブ24,24′内を軸方向に移動することによっ
て調節される。従って、本発明によれば、大腿首部の切
断面48にカラー22を継続的に安定して着座させることが
できる。さらに、本発明によれば、大腿首部内側の厚い
外側の皮質に荷重が加わる。これは自然の生理的ローデ
ィングに匹敵する。このように、骨の吸収が結果的に除
去され、大腿骨近位の当概部における圧力しゃへいは取
り除かれる。この圧力しゃへいは従来技術の問題点であ
った。
ンサートは自然の大腿骨の生理的ローディングに匹敵す
るローディングを大腿骨42に提供する。ステム12は長手
方向軸20にそって、スリーブ24,24′内で軸方向を自由
に移動する。こうして球状のヘッド部材38の負荷のもと
では、ステム12の近位端部14そしてカラー22へと重さが
伝えられる。重量はカラー22から大腿首部と切断面48に
伝達され、そして特に大腿首部内側の厚い皮質へと伝え
られる。本発明によれば切断面下の骨の吸収は、ステム
12がスリーブ24,24′内を軸方向に移動することによっ
て調節される。従って、本発明によれば、大腿首部の切
断面48にカラー22を継続的に安定して着座させることが
できる。さらに、本発明によれば、大腿首部内側の厚い
外側の皮質に荷重が加わる。これは自然の生理的ローデ
ィングに匹敵する。このように、骨の吸収が結果的に除
去され、大腿骨近位の当概部における圧力しゃへいは取
り除かれる。この圧力しゃへいは従来技術の問題点であ
った。
例 １ 本発明による大腿部皮質骨52における荷重（ローディ
ング）の結果をテストするために、股関節部移植片シュ
ミレータを作り、インサート10における圧力伝達を調べ
た。自然の大腿骨にひずみゲージを取り付け、軸方向荷
重を与えた。異なる荷重を加えることにより生じたひず
みを測定し、プロットした。第５図には２つのひずみゲ
ートＡとＢの大体の位置が示してある。自然の大腿骨を
用いて測定を行った後、大腿骨の頭部を切断して切断面
48を形成した。そして本発明によるインサート10を大腿
骨内に挿入し、自然骨の場合と同じ条件で再び荷重を与
えた。そして異なる荷重におけるひずみを測定した、自
然の大腿骨の測定結果と共にプロットした。
ング）の結果をテストするために、股関節部移植片シュ
ミレータを作り、インサート10における圧力伝達を調べ
た。自然の大腿骨にひずみゲージを取り付け、軸方向荷
重を与えた。異なる荷重を加えることにより生じたひず
みを測定し、プロットした。第５図には２つのひずみゲ
ートＡとＢの大体の位置が示してある。自然の大腿骨を
用いて測定を行った後、大腿骨の頭部を切断して切断面
48を形成した。そして本発明によるインサート10を大腿
骨内に挿入し、自然骨の場合と同じ条件で再び荷重を与
えた。そして異なる荷重におけるひずみを測定した、自
然の大腿骨の測定結果と共にプロットした。
第６図にはひずみゲージで測定したひずみの値がプロ
ットしてある。縦軸はマイクロストレインを単位として
測定されたひずみ、横軸はキロニュートンを単位とする
力を示している。破線60はインサート10を用いた場合の
ひずみを示している。実線62は自然の大腿骨に同様に荷
重を加えた場合のひずみを示している。図からわかるよ
うに、両者のラインはかなり接近しており、インサート
を用いた場合の皮質骨内のひずみの測定値は、自然骨の
場合のそれにきわめて近い。
ットしてある。縦軸はマイクロストレインを単位として
測定されたひずみ、横軸はキロニュートンを単位とする
力を示している。破線60はインサート10を用いた場合の
ひずみを示している。実線62は自然の大腿骨に同様に荷
重を加えた場合のひずみを示している。図からわかるよ
うに、両者のラインはかなり接近しており、インサート
を用いた場合の皮質骨内のひずみの測定値は、自然骨の
場合のそれにきわめて近い。
第７図を参照すると、ステム12に加えたキロニュート
ンを単位とする力に対して、ひずみゲージＢにおけるひ
ずみがマイクロストレイン単位でプロットしてある。こ
こでもインサート10を用いた場合のひずみの測定値を破
線64で示し、自然骨におけるそれを実線66で示した。同
様にインサートを用いた場合のひずみは、自然骨の場合
のひずみに全体的に似ている。しかし与えられた荷重に
よっては、自然骨のほうが幾分大きなひずみが存在す
る。このことは次のことを示している。つまりおそらく
は、自然の大腿骨の場合にくらべてわずかに小さな引張
力をインサートが大腿骨に、大腿骨のひずみゲージＢの
部分に、負荷している。表は実際にプロットした値を示
したものである。
ンを単位とする力に対して、ひずみゲージＢにおけるひ
ずみがマイクロストレイン単位でプロットしてある。こ
こでもインサート10を用いた場合のひずみの測定値を破
線64で示し、自然骨におけるそれを実線66で示した。同
様にインサートを用いた場合のひずみは、自然骨の場合
のひずみに全体的に似ている。しかし与えられた荷重に
よっては、自然骨のほうが幾分大きなひずみが存在す
る。このことは次のことを示している。つまりおそらく
は、自然の大腿骨の場合にくらべてわずかに小さな引張
力をインサートが大腿骨に、大腿骨のひずみゲージＢの
部分に、負荷している。表は実際にプロットした値を示
したものである。
本発明の他の点においては、第１図に符号23で示した
カラー22の下面は、骨の内部成長に適応する面を備えて
いてもよい。下面23は切断面48に直接着座し、特に大腿
内側首部の厚い皮質上に直接設置される。皮質52は骨の
内部成長を発達させるのによい位置であると予想され
る。さらに、カラー22を介し切断面48に継続的に加える
軸方向荷重（ローディング）は骨の内部成長の助けとな
ると予想される。前述したように、骨の内部成長の助け
となる表面はじゅず状、プラズマ吹付け、焼結したメッ
シュや他の適当な織り目状の表面であってよい。
カラー22の下面は、骨の内部成長に適応する面を備えて
いてもよい。下面23は切断面48に直接着座し、特に大腿
内側首部の厚い皮質上に直接設置される。皮質52は骨の
内部成長を発達させるのによい位置であると予想され
る。さらに、カラー22を介し切断面48に継続的に加える
軸方向荷重（ローディング）は骨の内部成長の助けとな
ると予想される。前述したように、骨の内部成長の助け
となる表面はじゅず状、プラズマ吹付け、焼結したメッ
シュや他の適当な織り目状の表面であってよい。
生理学的な違いに適応するために、ステム12の遠位端
部16にテーパを設けることが望ましい。この点でテーパ
はわずかなテーパか、１つ又はそれ以上の段階でステム
12の径をわずかずつ小さくしたものでもよい。段階的に
径をかえる１例を第２図の符号70で示した。ステム12の
遠位端部16が大腿骨におしこまれ、しいてはステム12の
軸方向移動が潜在的に制限されたり、本発明の目的が損
われないように、遠位端部16になめらかで丸い又はテー
パ付きの先端部を設けるのが望ましい。
部16にテーパを設けることが望ましい。この点でテーパ
はわずかなテーパか、１つ又はそれ以上の段階でステム
12の径をわずかずつ小さくしたものでもよい。段階的に
径をかえる１例を第２図の符号70で示した。ステム12の
遠位端部16が大腿骨におしこまれ、しいてはステム12の
軸方向移動が潜在的に制限されたり、本発明の目的が損
われないように、遠位端部16になめらかで丸い又はテー
パ付きの先端部を設けるのが望ましい。
外科的テクニックの点では、大腿骨を一般的な外科テ
クニックを用いて露出させることができる。次に大腿骨
首部を線48にそって切断する。この作業には振動のこぎ
りが適する。加えて大体のカットライン48を決める補助
となるネックカットガイドを用いることもできる。
クニックを用いて露出させることができる。次に大腿骨
首部を線48にそって切断する。この作業には振動のこぎ
りが適する。加えて大体のカットライン48を決める補助
となるネックカットガイドを用いることもできる。
次に大腿骨を穴ぐりし、所定の径をもつチャンネル
（溝）を設ける。手術前のＸ線診断と適当なテンプレー
トを用いることにより径を決定する。
（溝）を設ける。手術前のＸ線診断と適当なテンプレー
トを用いることにより径を決定する。
そして次に、スリーブブローチをハンドルとブローチ
ングガイドに取り付ける。それは前のステップで用いた
リーマに適合するサイズである。そしてスリーブ24を受
入れるために大腿骨近位部を広げる。次にブローチをそ
の位置に残し、ハンドルをブローチから取り外し、アク
スルを露出させる。そしてアクスルに設けた距やすり
で、距の切断面を平らになめらかにする。そして手術器
具をすべて取り外す。次にスリーブ24を大腿骨近位部に
挿入する。それはブローチングガイドなどを用いて所定
位置に保持してある。前述したように、セメント固定や
圧入や他の方法によってスリーブを大腿骨内に保持す
る。最後にステム12をスリーブ24に挿入する。入手の点
でステムの首長さと頭部のサイズは適当なものである。
ングガイドに取り付ける。それは前のステップで用いた
リーマに適合するサイズである。そしてスリーブ24を受
入れるために大腿骨近位部を広げる。次にブローチをそ
の位置に残し、ハンドルをブローチから取り外し、アク
スルを露出させる。そしてアクスルに設けた距やすり
で、距の切断面を平らになめらかにする。そして手術器
具をすべて取り外す。次にスリーブ24を大腿骨近位部に
挿入する。それはブローチングガイドなどを用いて所定
位置に保持してある。前述したように、セメント固定や
圧入や他の方法によってスリーブを大腿骨内に保持す
る。最後にステム12をスリーブ24に挿入する。入手の点
でステムの首長さと頭部のサイズは適当なものである。
本発明の範囲内での様々な変形が可能であることは、
当業者にとって容易にわかる。いくつかの改良は述べた
が他の改良も当業者にとって明らかである。例えば、全
体的にだ円形のカラー22を例示したが、次の条件を満た
せばカラー22は他の様々な形状を採用できる。その条件
は、カラー22が大腿首部内側部の厚い皮質に対して着座
できることである。
当業者にとって容易にわかる。いくつかの改良は述べた
が他の改良も当業者にとって明らかである。例えば、全
体的にだ円形のカラー22を例示したが、次の条件を満た
せばカラー22は他の様々な形状を採用できる。その条件
は、カラー22が大腿首部内側部の厚い皮質に対して着座
できることである。
また、スリーブ26を取り付ける方法を種々述べたが、
次の条件を満足すれば他の方法でも、スリーブ26を大腿
骨の転子間に固定することができる。その条件は、ステ
ム12の回転運動とトグリングを制限できることである。
次の条件を満足すれば他の方法でも、スリーブ26を大腿
骨の転子間に固定することができる。その条件は、ステ
ム12の回転運動とトグリングを制限できることである。
第１図は本発明の実施例を示す一部断面をとった図、第
２図は第１図に示した本発明の一要素を示す側面図、第
３図は第１図の線３−３にそった断面図、第４図は本発
明の第２実施例を示す図で大腿骨の所定位置に設定して
ある、第4a図は第４図に示した本発明の実施例の代替例
を示す図、第５図はひずみゲージＡとＢの位置を示した
大腿骨の図、第６図はふつうの大腿骨と本発明のインサ
ートを装着した大腿部における第５図の位置Ｂでの荷重
とひずみの関係を示すグラフ、第７図は通常の大腿骨と
本発明のインサートを装着した大腿骨における第５図の
位置Ｂでの荷重とひずみの関係を示すグラフである。 12……ステム 14……近位端部 16……遠位端部 18……屈曲部 20……軸 22……カラー 24,24′……スリーブ 26……穴 30……溝 32……リッジ 34……傾斜肩部 36……円すい先端部 38……ヘッド部材 40……テーパ付オリフィス 42……大腿骨 44……小転子 46……大転子 48……切断面 49……チャンネル 50……小柱骨 52……皮質骨 54……穴 56……すきま 57……先端部材 58……ネジ付き開口
２図は第１図に示した本発明の一要素を示す側面図、第
３図は第１図の線３−３にそった断面図、第４図は本発
明の第２実施例を示す図で大腿骨の所定位置に設定して
ある、第4a図は第４図に示した本発明の実施例の代替例
を示す図、第５図はひずみゲージＡとＢの位置を示した
大腿骨の図、第６図はふつうの大腿骨と本発明のインサ
ートを装着した大腿部における第５図の位置Ｂでの荷重
とひずみの関係を示すグラフ、第７図は通常の大腿骨と
本発明のインサートを装着した大腿骨における第５図の
位置Ｂでの荷重とひずみの関係を示すグラフである。 12……ステム 14……近位端部 16……遠位端部 18……屈曲部 20……軸 22……カラー 24,24′……スリーブ 26……穴 30……溝 32……リッジ 34……傾斜肩部 36……円すい先端部 38……ヘッド部材 40……テーパ付オリフィス 42……大腿骨 44……小転子 46……大転子 48……切断面 49……チャンネル 50……小柱骨 52……皮質骨 54……穴 56……すきま 57……先端部材 58……ネジ付き開口
Claims (19)
- 【請求項１】大腿首部を切断して切除面を形成した大腿
骨に用いる股関節部義関節のための大腿用インサートシ
ステムにおいて、 義関節が近位端部に拡大部を有し、ほぼ球形の頭部部材
を前記拡大部に設けることができ、ステムが前記拡大部
から遠位端部に延びる外表面を有し、前記ステムが、前
記拡大部に近接する屈曲部を有し、かつ前記屈曲部の下
方に長手方向の軸を定め、前記拡大部が、前記ステムの
前記外表面を越えて放射状に外方向に延びていて、前記
球形の頭部部材が前記大腿部の切除面へ軸方向荷重を伝
達し、 ガイド手段が、前記大腿部内に前記ステムをスライド可
能に収容するために形成された内部通路を有し、前記ガ
イド手段が前記切除面の下方で前記大腿部に取り付け可
能であり、前記内部通路と前記ステムが、前記屈曲部と
前記遠位端部との間の前記ステムの少なくとも１部分の
ために、軸方向に干渉しない横断面かみ合わせ形状を有
し、それにより、前記長手方向の軸に沿った前記ステム
の軸方向の自由な移動を可能にし、かつ、前記ガイド手
段に対する前記ステムの回転やトグリングの動きを制限
し、前記ガイド手段が前記切除面の下方で前記大腿部に
取付け可能になっているインサートシステム。 - 【請求項２】請求項１に記載のインサートシステムにお
いて、前記拡大部が前記ステムに設け得るカラーを有
し、前記カラーが外部皮質骨断面において前記大腿部に
接触するサイズになっており、前記インサートが所定位
置にあるときに、前記カラーが前記ステムから前記皮質
骨断面へ軸方向荷重を伝達するインサートシステム。 - 【請求項３】請求項２に記載のインサートシステムにお
いて、前記カラーが前記大腿首部の前記切除面に対する
着座用の下面を有し、前記下面が骨の内部成長の助けと
なるインサートシステム。 - 【請求項４】請求項１に記載のインサートシステムにお
いて、前記ガイド手段と前記ステムが有する横断面形状
が、協働して、前記長手方向の軸のまわりの前記ステム
の回転動作を制限し、かつ前記長手方向の軸に対して垂
直ないかなる方向の前記ステムの動作も制限するインサ
ートシステム。 - 【請求項５】請求項１に記載のインサートシステムにお
いて、前記ガイド手段がスリーブであり、前記ステムを
そこに収容するための中央の穴を有するインサートシス
テム。 - 【請求項６】請求項５に記載のインサートシステムにお
いて、前記ステムが前記スリーブと協働する部分につい
てほぼ均一な横断面になっているインサートシステム。 - 【請求項７】請求項５に記載のインサートシステムにお
いて、前記スリーブが骨の内部成長を助ける手段を有す
る外表面を持つインサートシステム。 - 【請求項８】請求項５に記載のインサートシステムにお
いて、前記スリーブの外側形状がほぼ先細になってい
て、前記大腿部に圧力ばめされ得るインサートシステ
ム。 - 【請求項９】請求項５に記載のインサートシステムにお
いて、前記中央の穴が前記ステムの前記屈曲部に適合さ
せるために拡大された基部領域を有するインサートシス
テム。 - 【請求項１０】請求項１に記載のインサートシステムに
おいて、前記ステムが前記屈曲部の下方に非球形の断面
を有し、前記ガイド手段がスリーブを有し、前記スリー
ブが対応するものの、わずかに大きな中央の穴を有し、
その穴が非球形であり、前記ステムが、前記穴中で軸方
向に自由に移動し、前記穴は、前記ステムが前記長手方
向の軸のまわりを回転したり前記軸に対してほぼ垂直な
軸方向へ移動したりすることを制限するインサートシス
テム。 - 【請求項１１】請求項９に記載のインサートシステムに
おいて、前記ステムが、前記屈曲部の下方を前記長手方
向の軸に平行に走る対置された１組の溝を有し、前記ス
リーブが前記溝とかみ合う一組のリッジを有するインサ
ートシステム。 - 【請求項１２】請求項１に記載のインサートシステムに
おいて、前記ステムが前記遠位端部において丸い先端部
に向かって先細になっているインサートシステム。 - 【請求項１３】請求項12に記載のインサートシステムに
おいて、前記遠位端部の近くで前記ステムの厚みが僅か
に減少していて、前記ステムの前記遠位端部が前記遠位
端部と前記近位端部との間のステムの１部分よりも狭く
なっているインサートシステム。 - 【請求項１４】請求項１に記載のインサートシステムに
おいて、前記ステムが、前記遠位端部に取りつけた圧縮
性の非金属性の先端部を有するインサートシステム。 - 【請求項１５】請求項14に記載のインサートシステムに
おいて、前記先端部が超高分子重量ポリエチレンの格子
を有するインサートシステム。 - 【請求項１６】大腿部の頭部の下方でその首部を切断し
て切除面が形成してある、大腿骨に用いる股関節部義関
節のための大腿用インサートにおいて、 義関節が、近位端部に取り付け得るほぼ球形の頭部部材
を有し、ステムが前記近位端部から遠位端部へ延び、前
記ステムが前記拡大部に近接して屈曲部を有し、かつ前
記屈曲部の下方で長手方向の軸を定めており、 荷重伝達カラーが前記近位端部と前記屈曲部との間で前
記ステムに取りつけ可能であり、前記義関節が所定位置
にあるとき、前記カラーが放射状に外方に広がって、軸
方向荷重を前記球形の頭部部材から前記大腿部の前記切
除面へ伝達し、 前記義関節が所定位置にあるとき、テーパ付きスリーブ
が前記切除面の下方で前記大腿部内に設けることがで
き、前記スリーブが、前記長手方向の軸に沿った前記ス
テムの自由な軸方向の動きを可能にする穴を有し、それ
により、前記カラーが前記切除された皮質骨断面へ着座
することが可能であり、前記穴が前記長手方向の軸のま
わりの前記ステムの回転を制限し、それにより、前記イ
ンサートが所定位置にあるとき、前記近位端部を所定位
置に保持する大腿用インサート。 - 【請求項１７】大腿首部が切断され切除面が形成されて
いる大腿部内に用いる股関節部義関節のための大腿用イ
ンサートにおいて、 義関節がほぼ球形の頭部部材に取り付け可能な近位端部
を有し、ステムが、前記近位端部から遠位端部へ延び、
それらの端部間に位置する屈曲部を有し、前記ステムが
前記ステムから直接前記大腿首部の前記切除面に軸方向
の荷重を伝達するための拡大部を有し、 ガイドが、内部軸方向の通路を有し、前記通路は、前記
ステムの前記近位端部に近接しているが前記屈曲部の下
方に位置している前記ステムの少なくとも１部分を収容
するのに適しており、前記ステムの前記部分がその長さ
方向に沿って均一な横断面であり、前記内部軸方向の通
路はテーパーを有しておらず、前記通路の内壁が前記ス
テムの前記部分と前記ガイドとの間で自由な軸方向の移
動を可能にするような形状を有し、前記ステムと前記ガ
イドとの間で回転やトグリングの動きが生じることを制
限するインサートシステム。 - 【請求項１８】請求項17に記載のインサートシステムに
おいて、前記拡大部が外部皮質骨断面において前記大腿
部の前記切除面に接触するサイズになっているインサー
トシステム。 - 【請求項１９】請求項18に記載のインサートシステムに
おいて、前記拡大部が骨の内部成長を助ける手段を持つ
下面を有するインサートシステム。
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA000566572A CA1304889C (en) | 1988-05-12 | 1988-05-12 | Femoral insert |
| CA566,572 | 1988-05-12 | ||
| US566,572 | 1988-09-26 | ||
| US248,745 | 1988-09-26 | ||
| US07/248,745 US5035717A (en) | 1988-05-12 | 1988-09-26 | Insert and method of using same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0245052A JPH0245052A (ja) | 1990-02-15 |
| JP2962734B2 true JP2962734B2 (ja) | 1999-10-12 |
Family
ID=25671891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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- 1989-05-12 JP JP1117630A patent/JP2962734B2/ja not_active Expired - Lifetime
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